MX2011008259A - Cimiento para construcciones. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un cimiento para construcciones que tiene una combinación de elementos de soporte tipo poste (11) y una capa de distribución de carga (12) colocada arriba de dichos elementos y que tiene una estructura de panal tridimensional integrada.

Description

CIMIENTO PARA CONSTRUCCIONES DESCRIPCIÓN La invención se refiere a un cimiento para estructuras.

Las estructuras que están por levantarse en subsuelo suave pueden soportarse y asegurarse contra movimientos de asentamiento por cimientos de poste. Una capa de distribución de carga es como una regla instalada entre los postes (abajo) y las estructuras (arriba) de manera que las cargas que se originan de la estructura de esta manera pueden dirigirse hacia los postes. Para lograr este objeto, la capa de distribución de carga debe tener un grosor especifico y hacerse de un material especifico. Las capas de distribución de carga de arena se conocen de la técnica anterior .

El objetivo de la presente invención es modificar la capa de distribución de carga en tal manera que el cimiento como una totalidad puede construirse en una manera más efectiva en costo y estable y/o más rápidamente.

El cimiento de acuerdo con la invención resulta de las características de la reivindicación 1. De acuerdo a estas características, el cimiento para estructuras tiene una combinación de elementos de soporte tipo poste y una capa de distribución de carga instalada arriba de dichos elementos de soporte, una estructura tipo matriz tridimensional incorporándose en la capa de distribución de carga. La capa de distribución de carga preferentemente aquí es en general una combinación de un material vertible, por ejemplo, arena, con una estructura de panal incorporada. La última se propone para prevenir o limitar en particular movimientos transversales del material vertible, es decir producción lateral del material vertible perteneciente a las cargas estáticas de las estructuras. Ventajosamente, el material vertible en la capa de distribución de carga tiene la misma altura que la estructura de panal. Son posibles instalaciones alternativas .

Se proporciona dentro del alcance de la invención que los elementos de soporte se levanten sobre o en subsuelo que lleva carga y se extiendan a través de una capa que lleva carga de manera inadecuada tan lejos como la carga de distribución de carga.

Un concepto adicional de la invención es que la estructura de panal tiene predominantemente, en particular, paredes de manera exclusiva rectas. "Recta" aquí significa una orientación que también es paralela a la dirección principal en la cual se extienden los elementos de soporte. De esta manera, se previenen efectivamente los movimientos transversales del material vertible en la capa de distribución de carga.

En un concepto adicional de la invención, se proporciona que la estructura de panal predominantemente, en particular de manera exclusiva, tiene paredes que se orientan de manera perpendicular a la extensión de la capa de distribución de carga. Las paredes rectas de la estructura de panal de esta manera resultan en una capa de distribución de carga hori zontalmen.t e orientada.

La estructura de panal se diseña preferentemente de manera que se abre en la parte superior - en la dirección de la estructura - y en la parte inferior - en la dirección de los elementos de soporte. Se optimizan asi la absorción de agua y permeabilidad .

Un concepto adicional de la invención es que una capa de compensación, preferentemente de arena, se proporciona por debajo de la capa de distribución de carga y los elementos de soporte se extienden hacia ella. La capa de compensación sirve para ajusfar la altura de los elementos de soporte. Los lados de extremo superior de los últimos terminan aproximadamente a la misma altura. En la mayoría de los casos, las alturas exactamente idénticas no son posibles debido al diseño. Las diferencias pueden compensarse por la capa de compensación. El espesor de la capa de compensación es preferentemente 1 cm a 10 cm . Mientras más gruesa sea la capa de compensación, mayor será su efecto de distribución de carga adicional. De manera ideal, no se proporciona una capa de compensación .

Un concepto adicional de la invención es que la estructura de panal tiene cavidades con un diámetro de 25 cm o más. El diámetro aquí debe medirse en una dirección paralela a la extensión de la capa de distribución de carga. Si es posible, todas las cavidades tiene aproximadamente el mismo tamaño. De acuerdo con lo anterior, las cavidades no tienen una sección transversal circular. El diámetro especifico preferentemente se refiere al diámetro más pequeño dentro de una cavidad. También puede resultar un diámetro más grande, dependiendo de la dirección de medición.

De acuerdo a la invención, la estructura de panal puede tener paredes y/o cavidades con una altura de 5 cm a 15 cm . La altura preferentemente se extiende entonces en una dirección perpendicular a la extensión de la capa de distribución de carga. De manera sorprendente, los experimentos han mostrado que los diámetros o preferentemente paredes con una altura desde justo 5 cm a 15 cm bastan para aplicación especificas aún en el caso de cavidades más grandes de 25 cm . Como un resultado, la capa de distribución de carga como una totalidad puede diseñarse para ser relativamente delgada. De acuerdo con lo anterior, se reduce la cantidad de material utilizado. Al mismo tiempo, se acorta el tiempo de construcción.

En un concepto adicional de la invención, se estipula que la estructura de panal tiene paredes perforadas con una perforación de 0% a 40% de la superficie de pared total. Las perforaciones, por ejemplo, en la forma de superficies interiores u otras aberturas que se instalan a la misma distancia separada una de otra, hacen a las paredes permeables a agua y granos finos. 0% corresponde a un diseño sin perforaciones.

De acuerdo a la invención, la estructura de panal puede formarse de tiras corrugadas, en donde las tiras se conectan entre si en la región de picos de corrugación y depresiones de corrugación. Cuando las paredes tienen una instalación recta, los picos y depresiones de corrugación no se sitúan en la parte superior y la parte inferior pero lateralmente se desplazan relativos entre si. Las estructuras de panal de gran superficie pueden formarse rápida y simplemente con las tiras descritas.

Un concepto adicional de la invención es que la estructura de panal tiene celdas o cavidades adyacentes con un área de superficie de 400 cm2 o mayor. El área de superficie aquí preferentemente se mide paralela a la extensión de la capa de distribución de carga.

De acuerdo a la invención, la estructura de panal puede tener celdas adyacentes con paredes que se conectan a paredes de otras y/o las mismas celdas, en donde las conexiones de ajuste por fuerza entre las paredes se diseñan preferentemente para una carga de aproximadamente 1 kN en cada caso. Las conexiones que pueden cargarse de esta manera previenen efectivamente que las paredes interconectadas se separen o que la estructura de panal como una totalidad se caiga, y asi sucesivamente para la mayoría de las aplicaciones .

En un concepto adicional de la invención, se estipula que la estructura de panal tiene paredes hechas de HDPE u otros materiales poliméricos. HDPE (polietileno de alta densidad) es un material durable que puede soportar altas cargas y, dependiendo del espesor, es flexible. Las paredes también pueden formarse de telas no tejidas.

La estructura de panal tiene en particular paredes entre 1 mm y 3 mm de grueso. Preferentemente se proporcionan paredes con un espesor entre 1 mm y 2 mm . El diseño de las paredes tiende a ser más grueso, se proporcionan más perforaciones.

Los elementos de soporte son ventajosamente columnas con un diámetro de 40 cm a 80 cm y pueden, por ejemplo, fundirse de concreto. Se prefiere una instalación de rejilla de los elementos de soporte, con un espacio de 1.50 m a 3.50 m entre si.

En un concepto adicional de la invención, se estipula que una tela no tejida se proporciona sobre o en la capa de compensación. La tela no tejida preferentemente es una capa textil permeable a agua, por medio de la cual, por ejemplo, se evita el mezclado de material arriba y debajo de la tela no tejida. Una tela no tejida se instala ventajosamente de manera directa por debajo de la capa de distribución de carga.

Un concepto adicional de la invención es que dos o más capas de distribución de carga se instalan arriba una de la otra, con espacios de preferentemente 0 cm a 50 cm, en donde los elementos de soporte pueden llegar tan lejos como la capa de distribución de carga inferior. Los experimentos han mostrado que dos capas de distribución de carga una arriba de la otra pueden lograr mejores resultados que una capa de distribución de carga única con el mismo espesor total que las dos capas de distribución de carga. Este efecto puede explicarse por la compactación del material dentro de la capa de distribución de carga. El material puede compactarse mejor en dos capas de distribución de carga planas una después de la otra que en una capa de distribución de carga alta. También es posible instalar más de dos capas de distribución de carga una arriba de la otra con o sin espacios .

En un concepto adicional de la invención, se estipula que las capas de compensación, preferentemente 0 cm a 50 cm de grueso, en cada caso están instaladas entre las capas de distribución de carga. Se sitúa venta osamente una capa de compensación en cada caso entre dos capas de distribución de carga.

En un concepto adicional de la invención, se estipula que una o más capas de compensación tienen un perfil de espesor cambiante. Una capa de compensación inferior entre una capa de distribución de carga y elementos de soporte compensa tolerancias cuando se asientan los elementos de soporte. Pueden hacerse otros ajustes a la altura precisa requerida del cimiento por medio de un espesor cambiante de una capa de compensación adicional entre dos capas de distribución de carga .

Una tela no tejida, la cual puede estar presente opcionalment e , se instala ventajosamente al menos debajo de la capa de distribución de carga más baja en el caso de múltiples capas de distribución de carga. Las telas no tejidas, sin embargo, también pueden proporcionase más abajo o debajo de todas las capas de distribución de carga.

Está dentro del alcance de la invención utilizar el cimiento con una o más de las características arriba mencionadas para - superficies de carretera, vías de tráfico, áreas logísticas muros de contención, diques, puentes y/o construcciones altas.

Otras características de la invención son aparentes a partir de la descripción y de las reivindicaciones. Las modalidades e j empl i f i cat iva s ventajosas de la invención se explican en más detalle abajo con referencia a las figuras 1 a 5, en las cuales: La figura 1 muestra una sección transversal a través de un cimiento de acuerdo a la invención.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de una parte del cimiento, La figura 3 muestra una sección transversal de la figura 2, La figura 4 muestra una vista en perspectiva del cimiento similar a la figura 2 pero con tres capas de distribución de carga y capas de compensación respectivamente, La figura 5 muestra una sección transversal de la figura 4.

Se propone que una estructura, no mostrada, se levante en un subsuelo que no lleva carga, principalmente una capa suave 10. Para ser capaz de levantar la estructura de manera segura, se proporciona un cimiento especial. El último aquí tiene elementos de soporte tipo columna 11 y una capa de distribución de carga 12 instalada arriba de dichos elementos de soporte 11.

Los elementos de soporte 11 se diseñan aquí como columnas de concreto que se levantan rectas y se extienden a través de la capa suave completa 10 tan lejos como un subsuelo que lleva carga 13 por debajo de la capa suave 10. Los extremos superiores de los elementos de soporte 11 se proyectan fuera de arena compactada hacia una capa de compensación 14. Cualquier diferencia en altura que existe entre los elementos de soporte se compensa por la capa de compensación 14. Al mismo tiempo, la capa de compensación 14 puede contribuir a la distribución de cargas.

La capa de compensación 14 se cubre por una capa textil permeable a agua, una tela no tejida 15. Instalada directamente en la parte superior de la tela no tejida 15 es la capa de distribución de carga 12 en la cual, por ejemplo, pueden yacer la capa de protección contra escarcha y una superficie de carretera (no mostrada), o una estructura de muro de contención .

La capa de distribución de carga 12 preferentemente tiene una estructura de panal tridimensional incorporada. La estructura de panal se llena con arena compactada. Las cargas que permanecen en la capa de distribución de carga 12 se dirigen a través de la arena y la estructura de panal hacia los elementos de soporte 11.

La estructura de panal tridimensional de la capa de distribución de carga 12 consiste de tiras de plástico 16 instaladas en una forma serpenteante y con paredes rectas. La forma serpenteante crea la impresión para cada tira de plástico 16 de un perfil casi sinusoidal. Las tiras de plástico mutuamente adyacentes 16 - en términos de una curva seno - se desplazan por 180° una a otra de manera que resultan cavidades 17 o celdas de panal que se abren en la parte superior e inferior.

Para instalar la estructura de panal en el sitio de construcción, se conectan múltiples tiras de plástico 16 entre si por adelantado para formar una unidad de panal 18. En el sitio de construcción, múltiples unidades de panal 18 se conectan entonces entre si en una manera de ajuste con fuerza en la región de arcos exteriores 19 y aletas de proyección 20. Para lograr esto, se utilizan los medios de conexión (no mostrados) , por ejemplo, de un tipo mecánico o por unión adhesiva o soldadura. Las aletas 20 se forman por extremos interconectados de tiras de plástico adyacentes 16.

Para simplificar la materia, en las Figuras 2 y 3 no se indican la capa suave 10 y el subsuelo que lleva carga 13, y tampoco la arena compactada presente en la estructura de panal .

La altura de la estructura de panal, y de acuerdo con lo anterior las tiras de plástico perforadas 16 y la capa de distribución de carga 12 también, es aproximadamente 5 cm a 15 cm con un diámetro de cavidades individuales 17 o celdas de panal de más de 25 cm y/o un área de superficie cubierta por las cavidades 17 de más de 400 cm2 en cada caso. La capa de compensación 14 debe ser tan delgada como sea posible y tiene un espesor de aproximadamente 1 cm a 20 cm. De manera ideal, no se proporciona capa de compensación.

Los elementos de soporte 11 aquí se diseñan como columnas de concreto con un diámetro de aproximadamente 40 cm a 80 cm . Las columnas individuales en la rejilla aqui tienen un espacio de aproximadamente 2 m a 3.50 m.

Las conexiones entre las tiras de plástico adyacentes o consecutivas 16 se diseñan para una fuerza de tracción de aproximadamente 1 kN . HDPE con un espesor de pared de 1 mm a 2 mm se utiliza preferentemente como el material.

Las figuras 4 y 5 muestran una extensión del cimiento mostrado en las Figuras 2 y 3. En todas, se proporcionan las tres capas de distribución de carga 12, 112, 212 y tres capas de compensación 14, 114, 214, alternando entre si. La tela no tejida 15 yace entre la capa de distribución de carga inferior 12 y la capa de compensación inferior 14.

Los elementos de soporte 11 llegan tan lejos como la capa de compensación inferior 14 o se extienden hacia la última, también como se muestra en la Figura 1.

Las capas de compensación 14 se diseñan aquí en la extensión longitudinal de la estructura - flecha 21 - con un espesor uniforme. Sin embargo, también son posibles diferentes espesores en la dirección de extensión, en particular para compensar diferentes alturas entre la capa suave 10, por el otro lado, ver Figura 1, y la altura requerida de la estructura arriba de la capa de distribución de carga más arriba 212, por el otro lado .

El uso de múltiples capas de distribución de carga sobrepuestas 12, 112, 212 es particularmente ventajoso ya que puede obtenerse una mayor compactación del material dentro de capa de distribución de carga que para una capa de distribución de carga relativamente alta única.

Lista de referencias numéricas 10 capa suave 11 elementos de soporte 12 capa de distribución de carga 13 subsuelo que lleva carga 14 capa de compensación 15 tela no tejida 16 tiras de plástico 17 cavidades 18 unidades de panal 1 arcos 20 aletas 21 flecha 112 capa de distribución de carga 114 capa de compensación 212 capa de distribución d-e carga 214 capa de compensación

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Un cimiento para estructuras, con una combinación de elementos de soporte tipo poste y una capa de distribución de carga que se instala arriba de dichos elementos de soporte y tiene una estructura tipo matriz tridimensional o estructura de panal incorporada .

2. El cimiento según la reivindicación 1, caracterizado en que los elementos de soporte se levantan sobre o -en un s-ubsuelo que lleva carga y se extienden a través de una capa que lleva carga de manera inadecuada (capa suave) tan lejos como la capa de distribución de carga .

3. El cimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado en que la estructura de panal tiene predominantemente, en particular de manera exclusiva paredes rectas.

4. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que la estructura de panal tiene predominantemente, en particular de manera exclusiva, paredes rectas que se orientan perpendicularmente a la extensión de la capa de distribución de carga.

5. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que una capa de compensación se proporciona debajo de la capa de distribución de carga, en donde los elementos de soporte pueden llegar tan lejos como la capa de distribución de carga.

6. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que la estructura de panal tiene cavidades con un diámetro de 25 cm o más en cada caso .

7. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que la estructura de panal tiene paredes (tiras de plástico) y/o cavidades con una altura de 5 cm a 15 cm .

8. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que la estructura de panal tiene paredes perforadas con una perforación de 0% a 40% de la superficie de pared total.

9. El cimiento según la rei indicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que la estructura de panal se forma de tiras corrugadas o en forma serpenteante (tiras de plástico), en donde las tiras se conectan entre si en la región de picos de corrugación y depresiones de corrugación o arcos.

10. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que la estructura de panal tiene celdas o cavidades adyacentes con un área de superficie en cada caso de 400 cm2 o mayor.

11. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que la estructura de panal tiene paredes adyacentes con paredes que se conectan a paredes de otras y/o las mismas celdas, en donde las conexiones de ajuste por fuerza entre las paredes se diseñan preferentemente para una carga de aproximadamente 1 kN cada una.

12. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que la estructura de panal tiene paredes hechas de HDPE, otros materiales poliméricos o de telas no tejidas.

13. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que la estructura de panal tiene paredes de 1 mm a 3 mm de grueso, preferentemente 1 mm a 2 mm de grueso.

14. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que los elementos de soporte son columnas con un diámetro de 40 cm a 80 cm.

15. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que los elementos de soporte se funden de concreto.

16. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que los elementos de soporte se instalan con un espacio de 1.50 m a 3.50 m entre s i .

17. El cimiento según la reivindicación 5 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que una tela no tejida se proporciona sobre o en la capa de compensación.

18. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que una tela no tejida se instala directamente por debajo de la capa de distribución de carga.

19. El cimiento según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que dos o más de las capas de distribución de carga se instalan una arriba de la otra, con un espacio de preferentemente 0 cm a 50 cm, en donde los elementos de soporte se extienden hacia la capa de distribución de carga inferior o llegan tan lejos -como la capa de distribución de carga inferior.

20. El cimiento según la reivindicación 19, caracterizado en que las capas de compensación se instalan en cada caso entre las capas de distribución de carga, con espesores de preferentemente 0 cm a 50 cm en cada caso.

21. El cimiento según la reivindicación 5 o una de las reivindicaciones adicionales, caracterizado en que una o más capas de compensación tienen un perfil de espesor cambiante .

22. Uso del cimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes como un cimiento para: - superficies de carretera, vías de tráfico, áreas logísticas, - muros de contención, diques, - puentes y/o construcciones altas.